загрузка...
загрузка...
На головну

Предмет біології, її структура і етапи розвитку.

  1. Amp; 1. Предмет соціальної філософії
  2. II. Зміна уявлень про предмет психології
  3. III. Основні етапи міжнародних відносин в Новий час.
  4. III.1. Послідовна структура управління
  5. III.2. Умовна структура управління
  6. IV. Звернення зі священними предметами
  7. IV. МОВА ЯК СИСТЕМА І СТРУКТУРА

Біологія -це наука про живе, його будову, формах активності, природних співтовариств живих організмів, їх поширення і розвиток, зв'язки один з одним і зв'язках з неживою природою.

i) По об'єктах дослідження біологічна наука ділиться на: вірусологію, бактеріологію, ботаніка, зоологія, антропологія.

II) За властивостями прояви живого: морфологія (наука про будову живих організмів), фізіологія (функціонування живих організмів), молекулярна біологія (структурах живих тканин), генетика (досліджує закони мінливості і спадковості).

III) За структурним рівням організації систем живої природи: цитологія (вивчає клітини), гістологія (будова тканини), анатомія (макроскопічне будову живих організмів).

Виділяють 3 основних етапи в розвитку біології:

1) Етап систематики. Пов'язаний з ім'ям Карла Ліннея.

2) Еволюційний етап. Пов'язаний з ім'ям Чарльза Дарвіна.

3) Біологія мікросвіту. Пов'язаний з робота Грегора Менделя.

Сучасна біологія розвивається в 3 основних напрямках:

1) В рамках натуралістичної біології.

2) В рамках еволюційної біології.

3) У рамках Фізико-хімічна.

Традиційна (натуралістична) біологія. Біологічна систематика Карла Ліннея.

Об'єкт вивчення - природа в її природному стані. Основні метод - спостереження і класифікація.

Завдання: класифікація спостережуваних явищ. Вершини штучної класифікації, стала система Карла-Ліннея. Перш за все, відповідно до цієї класифікації, всі рослинні організми діляться на групи. Групи він навал - таксони. З ім'ям цього вченого пов'язана бінарна система класифікації роду і виду. Його друга заслуга - він вказав, що між таксонами існує принцип ієрархічної підпорядкованості: Таксони діляться на класи, загони, рід, вид, різновид.

У наші дні, традиційна біологія не втратила свого значення з таких підстав:

1) Описано всього лише тільки 2/3 тваринного і рослинного виду. Тобто не всі види описані і класифіковані в рамках сучасної біології.

2) Наявність екологічних проблем.

Фізико-хімічна біологія. Перш за все, з одного боку, назва обумовлена ??тим, що вивчає об'єкти живої природи на фізико-хімічному рівні організації. Обумовлено застосування фізико-хімічних методів для дослідження живих систем:

1) Метод мічених атомів. Його використовують при спостереженні за переміщенням і перетворенням речовин усередині живих організмів. Завдяки цьому методу, по суті, всі обмінні процеси живих організмів були вивчені.

2) Метод рентгено-структурного аналізу та електронної мікроскопії. Цей метод дозволяє досліджувати великі молекулярні компоненти і мікроскопічні структури живих організмів.

3) Хроматографічні методи. Використовують при біохімічних досліджень.

4) Спектральні методи. І методи зондування в тканини. Наприклад, ЯМР томографія, УЗД томографи, оптичні зонди.

5) Комп'ютеризована. Увінчалися створенням томографів, які дозволяють провести пошарове аналіз тканини.

Еволюційна біологія. Теорія Ч. Дарвіна. Розвиток живих систем (зміна в часі). Розвиток в часі, невід'ємна властивість живої природи.

Основні положення були сформульовані в рамках теорії Дарвіна 1859 рік. У цій роботі він сформулював рушійні сили еволюції:

1) Спадковість.

2) Мінливість.

3) Природний відбір.

Основний висновок: весь хід еволюції видів веде до того, що генетичні і інші ознаки, що забезпечують виживання виду, від покоління до покоління все частіше. Сучасна еволюційна теорія базується на синтетичної теорії еволюції.

Сучасна теорія еволюції базується на:

1) На еволюційні теорії Дарвіна.

2) На висновках сучасної генетики.

В рамках синтетичної теорії еволюції (СТЕ) суттєвих змін зазнали поняття мінливості і природного відбору. В даний час виділяють 3 типи мінливості:

1) Спадкова мінливість. Є аналогом невизначеною мінливості Ч. Дарвін, яка обумовлена ??виникненням нових генотипів.

2) Неспадкова мінливість. Відображає зміну фенотипу, а не генотипу. Їх ще називають фенотипическими змінами. У Дарвіна, такий тип мінливості називався - певна мінливість.

3) Онтогенетическая мінливість. Відображає зміни в ході індивідуального розвитку організму.

Сутність живого, його основні ознаки.

Життя - це форма існування складних відкритих систем., Здатних до самоорганізації і до самовідтворення. Одна з форм руху матерії.

Властивості живих організмів:

1) Наявність складної впорядкованої структури.

2) Здатність до зміни і ускладнення.

3) Здатність до самовідтворення на основі генетичного коду.

4) Висока пристосовність до зовнішнього середовища.

5) Отримання енергії ззовні для підтримки власного упорядкування.

6) Активна реакція на навколишнє середовище

7) Здатність зберігати і передавати інформацію.

8) Молекулярна хіральність (диссимметрия).

Кіплінг: «Я визначаю життя як якусь закодовану інформацію, яка зберігається природним відбором».

Структурні рівні організації живого:

1) Молекулярно-генетичний рівень.

2) Клітинний рівень.

3) Організменний (органо-тканинний рівень).

4) Популяційно-биоценотический.

5) Біосферний.

Молекулярно-генетичний рівень організації живої природи. 3 основні проблеми, які вирішує біологія на цьому рівні організації матерії:

1) Проблема походження життя. Охоплює 5 основних парадигмальних концепцій походження життя. 1) Концепція креаціонізму. Пояснюється божественним початком. За біблійними переказами, спочатку були створені рослини і тварини з води, а потім в відповідності зі своїм задумом, Бог створює звірі і їх земні породи. Суть - створюється відразу. 2) Концепція панспермії. Грунтується на тому, що життя на землю привнесена ззовні з інших планет. Слабким місцем даної концепції є, що будь-які форми життя під дією жорсткого ультрафіолетового гинуть, а на землі захищає озоновий шар, а за межами немає. Це і є слабке місце цієї теорії. 3) Концепція самовільного зародження життя. Вважається, що життя багаторазова, може виникати з неживого речовини. Дана концепція існувала в Стародавньому Єгипті, Китаї, Греції, Індії. Даної концепції дотримувалися Фалес, Демокріт, Аристотель, Ламарк, Гегель, Галілей, Декарт. На цій концепції поговоримо докладніше. Вважалося, що життя може багаторазово зароджуватися з неживого речовини. Дана концепція була спростована 1688 році, Франческо Реді. Він сформулював основну концепцію завдяки силі дослідів, якими він провів з закритими судинами. Дослідним шляхом показав, що жива речовина може мати тільки від живого речовини. Була сформульована основна концепція біогенезу, суть якої зводилася до наступного: Все живе з живого.

У 1860 році Луї Пастер, досвідченим шляхом показав, що бактерії всюдисущі і можуть зароджуватися в рамках неживого речовини. Крім того, він показав, що щоб позбутися від них, потрібна пастеризація - нагрівання продукту до 100 градусів Цельсія.

Таким чином, Луї Пастер обгрунтував справедливість теорії біогенезу і остаточно спростував концепцію спонтанного зародження життя, яким дотримувалася більшість великих учених. 4) Концепція стаціонарного стану. Життя на землі існувала завжди. Сильна сторона цієї теорії: розриви в палеонтологічного літопису. Слабка сторона: не вписується в біогеохімічну концепцію походженням землі. Даної концепції дотримувався В. І. Вернадський. 5) Биогеохимическая концепція походження життя. Він придумав - А. І. Опарін. 1924 рік. «Походження життя». Основна ідея - зародження життя - це тривалий еволюційний процес становлення життя в надрах неживої матерії. В рамках цього процесу ряд неорганічних сполук мимовільно, під дією фізико-хімічних факторів перетворюються в так звані «цеглинки життя», перетворюються в амінокислоти, нуклеотиди і нуклеозиди, АТФ, ДНК, РНК. Сильна сторона теорії: дана теорія узгоджується з гіпотезою до біологічної еволюції. Крім того, дана теорія має емпіричне підтвердження. Воно було отримано 1953 році. Міллер Стейлі Лойд провів наступний експеримент. У запаяний посудину були поміщені гази первинної атмосфери землі, а саме - водень, аміак, метан, газоподібна вода. Через цю газову суміш пропускали електричні заряди при високій температурі. Після розтину ампул були виявлені амінокислоти та інші органічні кислоти, які є складовими частинами живого. Слабка сторона теорії Опаріна: вразливість, Не може відповісти на питання - Що сталося раніше амінокислоти або білки. Гіпотези: 1) Стверджують первинність амінокислот, об'єднують під загальною назвою голобіоза. 2) Стверджує генобіоза, первинність походження органічних систем генетичного коду. Концепція Опаріна досить точно описує походження первинних клітин. Первинні клітини називаються Коацервати. Як вони виникають? Перші органічні сполуки під дією потужних фізичних факторів утворюються молекули жирних кислот - ліпіди. Дані молекули мають 2 полярності, один з яких змочується молекулами води, а інший ні. Гідрофільні і гідрофобні кінці ліпідів. Гідрофільні кінці ліпідів звертаються до зовнішнього середовища, а гідрофобні утворюють замкнутий простір. Утворюютьсякоацервати. Просторово-відособлена цілісна система. Вона поглинає із зовнішнього середовища речовини і процеси життєдіяльності викидаються продукти. В результаті, починається обмін речовин.

2) Молекулярно-генетичний підхід до вивчення еволюції. Класична менделевської генетика поставила перед сучасною 2 основних питання:

1) Що таке ген і генотип?

2) Яким чином відбувається розвиток популяцій і виникнення нових біологічних видів?

Класична генетика базується на 3 основних законах. Перший закон Менделя - закон одноманітності першого покоління. Другий закон Менделя - закон розщеплення. Цей закон відображає появу домінантних і рецесивних ознак. Третій закон фіксує незалежне комбінування ознак.

З точки зору сучасного природознавства. Носіями спадкової інформації є хромосоми і гени, відкриті в кінці 19 століття. 1953 Д. Уотсон відкривають молекулу ДНК, розкривають структуру носія. Пізніше були відкриті РНК, в своєму складі мають водень, азот, кисень і фосфор. Мають універсальне поширення в живій природі.

ДНК - подвійна спіраль, що складається з амінокислот, які виконують 3 функції:

1) Зберігання інформації.

2) Реалізація інформації в процесі росту нових клітин.

3) Самовідтворення.

Ген, геном - це сукупність генів, що містилися в одинарному наборі хромосом.

Генотип - це сукупність всіх генів організму.

З точки зору сучасної генетики існує кілька рівнів організації. Кілька типів мінливості на молекулярному рівні. Найважливішим механізмом є мутації.

Мутації генів - це перетворення генів під дією зовнішніх факторів середовища.

Мутаген - це зовні фактори, що викликають мутації. Є, перш за все, радіація, токсичні хімічні сполуки, віруси - це мутагени.

Ще один механізм мінливості - це рекомбінація генів.

Некласична комбінація генів. У цьому типі відбувається загальне збільшення генетичної інформації. Приносяться вірусами.

3) Вивчення молекулярних основ відтворення життя і процесів життєдіяльності. 3 типи обміну речовин катаболізм (дисиміляція), анаболізм, метаболізм. Катаболізм - це процес розщеплення складних органічних сполук, які супроводжуються виділенням хімічної енергії, при наявності хімічного зв'язку. Надлишок енергії запасається в АТФ.

Амфоболізм - це процес освіти в ході катаболізму дрібних органічних молекул. Вони є цеглинками в побудові більш складних. Анаболизм це являє собою розгалужену систему процесів синтезу складних молекул з витрачанням молекул АТФ.

Всі 3 типуобміну повністю розшифровані. Концепції біохімічного єдності виникла в другій половині 19 століття. Суть: єдність складу і механізму функціонування всіх систем живої природи.

Клітинний рівень живого.

Клітина це основний елементарний рівень життя, здатний до відтворення. У клітці протікають всі обмінні процеси. Історія відкриття клітини подивитися самостійно. Пов'язана з розвитком мікроскопії. З ім'ям Гука і Галілея. Розділили на Прокаріотних і еукаріотні форми життя. З точки зору будови клітин.

Прокаріотів - без'ядерний стовбур життя.

Еукаріоти - мають ядро.

Найбільш ранні форми життя були прокаріотні форми життя. Живуть в безкисневому середовищі. Для еукаріот необхідний кисень. В результаті появи в атмосфері кисню, форма обміну енергії з навколишнім середовищем в рамках еукаріотні форми життя, стає більш вигідною, ніж в рамках прокариотной. Центральним елементом у прокаріотів - бродіння. А у еукаріот - дихання.

В рамках дихання передається в 18 разів більше енергії, ніж в рамках бродінні.

Найбільшим кроком в розвитку еволюції стало виникнення фотосинтезу. Суть фотосинтезу є те, що беруться не органічні речовини, а вуглекислий газ і вода. В результаті утворюється Органічне речовина + кисень. Дана реакція йде в прямому і в зворотному напрямку. Процеси окислення. Сильний антиоксидант - етиловий спирт, оливкова олія. Процес зворотної реакції супроводжується енергією дихання.

Організменний рівень живої системи.

Виникнення багатоклітинних організмів. Проміжна стадія - це виникнення ...



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   Наступна

Методологія природознавства. | Поняття природознавства. Складові частини природознавства. | Поняття системи. Структурні рівні організації матерії. | Рівні пізнання. | Глобальні наукові революції. | Етапи розвитку природознавства. | Фундаментальні відкриття в галузі фізики на рубежі 19-20 століть. | Мегасвіти. | Модель Великого Вибуху. Етапи еволюції всесвіту. |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати